一种用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统，所述系统包括24个加速度传感器和抖动测量仪，24个加速度传感器的输出端分别与抖动测量仪的输入端相连接，24个加速度传感器包括24个三向加速度传感器。本发明专利技术通过将三向加速度传感器分别置于待测工业机器人的不同测量位置，可以获得24个目标点的振动信号；24个三向加速度传感器分别设置于不同的部位，同时设置在机械臂上的加速度传感器可以根据需要进行移动，测量不同位置点的振动信号，测量更加准确和全面；加速度传感器的安装支架通过螺栓固定在工业机器人上，无需对工业机器人进行结构改造，并且可以通过驱动电机自动驱动，实现位置控制的自动化。

A 24-Channel Jitter Measuring Instrument System for Jitter Analysis of Industrial Robots

The invention relates to a 24-channel dither measuring instrument system for dither analysis of industrial robots. The system comprises 24 acceleration sensors and dither measuring instruments. The output terminals of 24 acceleration sensors are respectively connected with the input terminals of the dither measuring instrument, and 24 acceleration sensors include 24 three-way acceleration sensors. By placing the three-way acceleration sensor at different measuring positions of the industrial robot to be measured, the vibration signals of 24 target points can be obtained; 24 three-way acceleration sensors are set at different positions, and the acceleration sensor installed on the manipulator can move according to the need to measure the vibration signals of different locations, so that the measurement is more accurate and complete. The mounting bracket of accelerometer is fixed on the industrial robot by bolts, without structural modification of the industrial robot, and the position control can be automated by driving the motor automatically.

【技术实现步骤摘要】
一种用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统
本专利技术涉及工业机器人
，具体是指一种用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统。
技术介绍
机器人产业的发展水平已成为衡量一个国家和地区工业化水平的重要标志，近年来，我国机器人产业发展迅速，涌现了许多机器人生产厂商，所生产的机器人品种多样，功能不尽相同。工业机器人由于减速机等柔性环节的存在，在定位时极易在末端甚至整个装置都发生抖动现象，极大地降低工业机器人的工作性能。为此，必须对工业机器人的抖动特性进行准确测量，再根据测量结果分析消除抖动的解决方案。目前，现有技术中还没有专用的设备用于测量工业机器人的抖动现象。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统系统，可实现工业机器人抖动特性的准确测量，具体地，本专利技术具有如下构成：本专利技术实施例提供一种用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统，所述系统包括24个加速度传感器和抖动测量仪，所述24个加速度传感器的输出端分别与所述抖动测量仪的输入端相连接，所述24个加速度传感器包括24个三向加速度传感器；所述工业机器人包括底座、第一机械臂、第二机械臂和末端手臂，所述底座和第一机械臂之间通过第一关节可旋转连接，所述第一机械臂和第二机械臂之间通过第二关节可旋转连接，所述第二机械臂和末端手臂之间通过第三关节可旋转连接；所述24个加速度传感器包括：两个第一加速度传感器、十个第二加速度传感器、十个第三加速度传感器和两个第四加速度传感器，所述两个第一加速度传感器通过第一环向支架安装于所述底座上，所述两个第四加速度传感器通过第二环向支架安装于所述底座上，所述十个第二加速度传感器通过第一纵向支架安装于所述第一机械臂上，所述第三加速度传感器通过第二纵向支架安装于所述第二机械臂上。可选地，所述第一环向支架环绕所述底座的一周，所述第一环向支架的两端分别通过螺栓固定于所述底座上，所述第一环向支架的表面具有齿条表面，所述第一加速度传感器的底面设置有活动齿轮，所述第一加速度传感器通过所述活动齿轮与所述齿条表面可沿所述第一环向支架的延伸方向移动。可选地，所述第一加速度传感器的底面还设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接至所述第一加速度传感器的底面的活动齿轮的中心轴，以驱动所述活动齿轮沿所述第一环向支架的齿条表面移动。可选地，所述第二环向支架环绕所述末端手臂的一周，所述第二环向支架的两端分别通过螺栓固定于所述末端手臂上，所述第二环向支架的表面具有齿条表面，所述第四加速度传感器的底面设置有活动齿轮，所述第四加速度传感器通过所述活动齿轮与所述齿条表面可沿所述第二环向支架的延伸方向移动。可选地，所述第四加速度传感器的底面还设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接至所述第四加速度传感器的底面的活动齿轮的中心轴，以驱动所述活动齿轮沿所述第二环向支架的齿条表面移动。可选地，所述第一机械臂上设置有十条第一纵向支架，每条第一纵向支架中设置有一个第二加速度传感器，所述第一纵向支架的两端分别通过螺栓固定于所述第一机械臂上，所述第一纵向支架的表面为齿条表面，所述第二加速度传感器的底面设置有活动齿轮，所述第二加速度传感器通过所述活动齿轮与所述齿条表面可沿所述第一纵向支架的延伸方向移动。可选地，所述第二加速度传感器的底面还设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接至所述第二加速度传感器的底面的活动齿轮的中心轴，以驱动所述活动齿轮沿所述第一纵向支架的齿条表面移动。可选地，所述第二机械臂上设置有十条第二纵向支架，每条第二纵向支架中设置有一个第三加速度传感器，所述第二纵向支架的两端分别通过螺栓固定于所述第二机械臂上，所述第二纵向支架的表面为齿条表面，所述第三加速度传感器的底面设置有活动齿轮，所述第三加速度传感器通过所述活动齿轮与所述齿条表面可沿所述第二纵向支架的延伸方向移动。可选地，所述第三加速度传感器的底面还设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接至所述第三加速度传感器的底面的活动齿轮的中心轴，以驱动所述活动齿轮沿所述第二纵向支架的齿条表面移动。可选地，所述系统还包括模数转换模块，所述模数转换模块的输入端与所述抖动测量仪的输出端相连接；所述系统还包括FPGA控制器，所述FPGA控制器的输入端与所述模数转换模块的输出端相连接；所述系统还包括DSP控制器，所述DSP控制器的输入端与所述FPGA控制器的输出端相连接；所述系统还包括上位机，所述DSP控制器通过USB连接线与所述上位机相连接。采用了该专利技术中的用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统，具有如下有益效果：本专利技术通过将三向加速度传感器分别置于待测工业机器人的不同测量位置，可以获得24个目标点的振动信号；24个三向加速度传感器分别设置于不同的部位，同时设置在机械臂上的加速度传感器可以根据需要进行移动，测量不同位置点的振动信号，测量更加准确和全面；加速度传感器的安装支架通过螺栓固定在工业机器人上，无需对工业机器人进行结构改造，并且可以通过驱动电机自动驱动加速度传感器移动位置，实现位置控制的自动化；三向加速度传感器将振动信号传递给抖动测量仪，通过测量仪内部的信号调理电路对振动信号进行滤波、放大等处理后，由模数转换模块完成振动信号的模数转换，转换后的数字信号可以进一步经FPGA采集后根据一定的控制要求送入DSP控制器，DSP控制器根据上位机程序设定的要求将数据经USB总线传送给上位机，从而获得工业机器人的抖动特性；本专利技术的24通道抖动测量仪结构简单，使用方便，适用于大规模推广应用。附图说明图1为本专利技术一实施例的用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统的原理图；图2为本专利技术一实施例的用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统中加速度传感器的分布示意图；图3为本专利技术一实施例的安装支架与加速度传感器配合的示意图；图4为本专利技术一实施例的第一机械臂上加速度传感器的背面示意图。附图标记：1底座；11第一环向支架；12第一加速度传感器；2第一机械臂；21第一纵向支架；22第二加速度传感器；221齿轮容纳腔；222活动齿轮；2221齿轮轴；3第二机械臂；31第二纵向支架；32第三加速度传感器；4末端手臂；41第二环向支架；42第四加速度传感器具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本专利技术的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本专利技术的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的结构、部件、步骤、方法等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、部件或者操作以避免模糊本专利技术的各方面。如图1所示，本专利技术实施例提供一种用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统，所述系统包括24个加速度传感器和抖动测量仪，所述24个加速度传感器的输出端分别与所述抖动测量仪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统，其特征在于，所述系统包括24个加速度传感器和抖动测量仪，所述24个加速度传感器的输出端分别与所述抖动测量仪的输入端相连接，所述24个加速度传感器包括24个三向加速度传感器；所述工业机器人包括底座、第一机械臂、第二机械臂和末端手臂，所述底座和第一机械臂之间通过第一关节可旋转连接，所述第一机械臂和第二机械臂之间通过第二关节可旋转连接，所述第二机械臂和末端手臂之间通过第三关节可旋转连接；所述24个加速度传感器包括：两个第一加速度传感器、十个第二加速度传感器、十个第三加速度传感器和两个第四加速度传感器，所述两个第一加速度传感器通过第一环向支架安装于所述底座上，所述两个第四加速度传感器通过第二环向支架安装于所述底座上，所述十个第二加速度传感器通过第一纵向支架安装于所述第一机械臂上，所述第三加速度传感器通过第二纵向支架安装于所述第二机械臂上。

【技术特征摘要】
1.一种用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统，其特征在于，所述系统包括24个加速度传感器和抖动测量仪，所述24个加速度传感器的输出端分别与所述抖动测量仪的输入端相连接，所述24个加速度传感器包括24个三向加速度传感器；所述工业机器人包括底座、第一机械臂、第二机械臂和末端手臂，所述底座和第一机械臂之间通过第一关节可旋转连接，所述第一机械臂和第二机械臂之间通过第二关节可旋转连接，所述第二机械臂和末端手臂之间通过第三关节可旋转连接；所述24个加速度传感器包括：两个第一加速度传感器、十个第二加速度传感器、十个第三加速度传感器和两个第四加速度传感器，所述两个第一加速度传感器通过第一环向支架安装于所述底座上，所述两个第四加速度传感器通过第二环向支架安装于所述底座上，所述十个第二加速度传感器通过第一纵向支架安装于所述第一机械臂上，所述第三加速度传感器通过第二纵向支架安装于所述第二机械臂上。2.根据权利要求1所述的用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统，其特征在于，所述第一环向支架环绕所述底座的一周，所述第一环向支架的两端分别通过螺栓固定于所述底座上，所述第一环向支架的表面具有齿条表面，所述第一加速度传感器的底面设置有活动齿轮，所述第一加速度传感器通过所述活动齿轮与所述齿条表面可沿所述第一环向支架的延伸方向移动。3.根据权利要求2所述的用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统，其特征在于，所述第一加速度传感器的底面还设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接至所述第一加速度传感器的底面的活动齿轮的中心轴，以驱动所述活动齿轮沿所述第一环向支架的齿条表面移动。4.根据权利要求1所述的用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统，其特征在于，所述第二环向支架环绕所述末端手臂的一周，所述第二环向支架的两端分别通过螺栓固定于所述末端手臂上，所述第二环向支架的表面具有齿条表面，所述第四加速度传感器的底面设置有活动齿轮，所述第四加速度传感器通过所述活动齿轮与所述齿条表面可沿所述第二环向支架的延伸方向移动。5.根据权利要求4所述的用于工业机器人抖动分析的24通道抖动测量仪系统，其特征在于，所述第四加速度传感器的底面还设...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛贺，张翔，谭晶晶，
申请(专利权)人：浙江谱麦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33